Geração de um novo material para ferramenta de corte

Materiais a base de carbeto de tungstênio (WC) possuem propriedades excelentes de resistência à abrasão, dureza em alta temperatura e tenacidade e portanto, 80% do WC existente é destinado à fabricação do metal duro para ferramentas de corte. O metal duro é um material da metalurgia do pó feito de partículas duras, finamente distribuídas, de carbetos de metais refratários, como o WC, sinterizados com metais do grupo do ferro (níquel(Ni) ou cobalto(Co)) que atuam como ligante. O ligante convencional é o Co, porém, devido a problemas como sua toxicidade, agressão ao meio ambiente pela exploração e escassez no mercado, tornou-se necessário desenvolver pesquisas estudando a sua substituição por um alternativo. De acordo com pesquisas anteriores, o ligante alternativo Fe-36%Ni-15%Nb-49% apresentou um desempenho semelhante ao Co na sinterização do WC via SPS (Sinterização por plasma pulsado). Além do uso do ligante alternativo, nessa pesquisa estudaremos a adição de nanotubos de carbono no sistema com o intuito de promover a auto lubrificação do metal duro como ferramenta de corte, o que diminuirá os custos de usinagem e os problemas ambientais relacionados ao emprego de lubrificantes. Esse estudo visa estudar a sinterização por plasma pulsado do sistema WC-(Fe-36%Ni-15%Nb-49%)-nanotubos de carbono, comparar as propriedades físico-mecânicas do sistema com o sistema convencional, que utiliza o ligante de Co, e avaliar a influência dos nanotubos de carbono. A metodologia utilizada no projeto foi dividida em etapas, iniciando com a preparação dos pós, que foi realizada a úmido com o ciclohexano no moinho de alta energia, visando a homogeneização da liga WC-(Fe-36%Ni-15%Nb-49%)-nanotubos de carbono. Após a homogeneização, as ligas foram sinterizadas via SPS a uma variação de temperatura entre 1000-1500°C. A próxima etapa será a realização da caracterização do pó sinterizado, utilizando técnicas de preparação metalográfica das amostras, difração de raios x, microscopia confocal a laser, microscopia eletrônica de varredura, ensaio de dureza Vickers, tenacidade à fratura e estudo da densificação. Os resultados serão comparados com o sistema convencional.